中间包冶金发展概况
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
平静的渣层； 有限的混合区。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2.1大容量中间包
中间包容量影响到中间包液面高度和中间包钢水 在包内的停留时间。大容量中间包可以保证换 钢包时中间包钢水处于相对稳定状态，防止卷 渣，这对生产表面质量和内部质量要求高的产 品如深冲钢和汽车板尤为重要。为了不发生卷 渣，中间包钢水必须在最小深度以上操作。北 美 20 世纪 80 年代以后投产使用的中间包容 量均为 45t 以上，其中最大的中间包容量为 70t。日本的中间包容量均在 60t 以上，最 大的中间包容量达 84t。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2） 促进夹杂物去除技术
增大中间包容量; 中间包内的控流装置; 中间包气体吹洗—吹氩技术; 中间包使用合适的覆盖剂;
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
3 ）相关技术的发展
中间包喂丝技术; 中间包加热技术; 连续测温技术;
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
中间包控流装置演变的历史可划分为 4 个时期： (1) 20 世纪 70 年代，开始在中间包内安置堰
坝，又称导流坝或下挡墙。横跨整个中间包宽度，从中 间包底部向上延伸至距钢液面之下一定距离，钢水从 其上流过。它具有以下的作用：
1）可以防止中间包短路流的形成，延长钢水在中间包内 的流动距离，增加钢水在中间包的停留时间。
2）可以将钢包注流的冲击限制在冲击区内，降低钢水的 水平流动速度。
3）使流过坝的钢水产生指向钢液表面的流动，缩短夹杂 物的上浮距离，有利于夹杂物上浮去除和顶渣捕获夹 杂物。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
堰，又称挡渣堰或上挡墙。横跨整个中间包宽度，从钢液面上部延 伸至距中间包底部一定距离，钢水可从其下方流过。其在中间包 的作用是：
1）可以控制钢包注流冲击区的大小，控制钢包注流对中间包钢水 的搅拌强度，促进夹杂物碰撞和粘结成大颗粒，以便使小颗粒夹 杂物聚合成大颗粒上浮去除。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
中间包容量对钢水清洁度的影响
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2.2 中间包采用堰和坝
中间包内采用堰(weir)和 坝(dam)作为控流装置是 最普遍的应用技术措施之 一，是最简便而有效的净 化钢液的方法。在中间包 中安置堰和坝，可以有效 改变钢液流向，延长钢水 停留时间，有利于夹杂物 的上浮。中间包采用典型 的堰、坝结构如图。
在中间包中，坝和堰常常是一起使用， 以获得理想的中 间包钢水的流动和冶金效果。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2.3 中间包采用导流隔墙及过滤器
导流隔墙(baffle)是一个在中间包将上下游完全隔开的 挡墙，并在上面设置若干个不同尺寸和倾角的导流孔 。钢液根据需要的方向流过导流孔，其通过导流隔墙 后的流速和方向由孔的大小和倾角决定。
导流隔墙的作用是，当钢水通过导流隔墙时，将中间包 的湍动流动限制在一定的范围内，可产生指向钢液表 面的流动，以促进夹杂物与顶渣接触的机会，有利于 去除夹杂。导流隔墙在中间包中可以起到堰坝组合相 同的或优于堰坝组合的作用。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
过滤器(filter)为带有微孔结构材料的隔墙，它横跨整个 中间包宽度，从钢液面上方一直延伸到中间包底部， 钢水从微孔流过。其作用有，在中间包的钢水中，直 径大于 50μm 的大颗粒夹杂物可以采取简便的净化 措施将它们与钢水分离从而使它们上浮排除。但直径 小于 50μm 的夹杂物因其上浮速度很小而难以去除 。过滤器就是用来捕捉这些小颗粒夹杂物，以净化钢 水。但过滤器因微孔容易堵塞，钢水通过过滤器的流 量小和成本高，在应用上受到限制。
中间包冶金发展概况
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟Βιβλιοθήκη 2020年4月14日星期二
1中间包冶金发展的概况 2中间包冶金技术 3中间包结构物理模拟方法 4中间包吹氩气体净化技术
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
1中间包冶金发展的概况
“中间包冶金” 概念是在 20 世纪 80 年代初期被提出来 的，中间包冶金是一项特殊的炉外精炼技术，是从钢 的熔炼和精炼到制成固态连铸坯这个生产流程中保证 获得优良钢质量的关键一环。在连铸过程中起到重要 的作用。随着高效连铸的推进，中间包冶金技术已经 成为高效连铸必不可少的重要技术。它对扩大连铸品 种﹑增大连铸比﹑提高铸机作业率﹑掌握浇铸过程的 中间包钢水温度的变化规律﹑优化生产作业﹑顺利进 行多炉连浇﹑改善钢坯质量等均起到重要作用。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2中间包冶金技术
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
1.长水口 Ar 封 2.密封盖 3.内衬耐火材料 4.挡墙和坝 5.过滤器 6.Ar 气吹洗装置 7.覆盖剂 8.钢包下渣监测系统 9.加热装置 10.塞棒吹氩
1 ）防止钢水再污染技术
钢包到中间包水口保护浇注; 防止钢包到中间包卷渣技术; 防止钢水与内衬耐火材料反应; 中间包加盖密封技术;
2）可以将随钢包注流进入中间包的炉渣挡在注流钢包注流冲击区 内，防止从钢包卷入到中间包的渣子流入到中间包水口侧，减少 钢水因钢包卷渣造成的二次污染。
3）可以将大包注流冲击引起的中间包钢水表面波动限制在堰的上 游，稳定堰的下游中间包钢水液面，有利于减少因表面卷渣、二 次氧化和机械冲刷所产生的夹杂量。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
和坝； (2) 20 世纪 80 年代，中间包开始使用导流隔
墙、过滤器； (3) 20 世纪 90 年代中期，中间包开始使用湍
流控制器； (4) 近年来，在中间包内开始研究和应用气幕隔
墙技术。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
为了有效地去除中间包钢水中的非金属夹杂物， 中间包内的钢水流动应具有以下的流动特征： 大的最小停留时间； 小的死区体积； 大的活塞流体积与死区体积之比和较大的活塞 流体积与混合流体积之比； 有指向表面的流动；
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
中间包的作用
减小钢水静压力，使中间包的注流稳定——稳流作用； 在两流以上的多流连铸机中，中间包起到分配器的作用——分流作
用； 在多炉连浇中，储存一定量的钢水，保证换包时不至于停浇——连
浇作用。 此外，中间包还是一个半连续的钢水精炼容器，具有以下的精炼功
能： 防止钢水二次氧化和吸气； 改善钢水流动状态，防止卷渣，促进钢水的夹杂物上浮； 钢水成分微调； 夹杂物形态控制； 精确控制钢水过热度。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2.1大容量中间包
中间包容量影响到中间包液面高度和中间包钢水 在包内的停留时间。大容量中间包可以保证换 钢包时中间包钢水处于相对稳定状态，防止卷 渣，这对生产表面质量和内部质量要求高的产 品如深冲钢和汽车板尤为重要。为了不发生卷 渣，中间包钢水必须在最小深度以上操作。北 美 20 世纪 80 年代以后投产使用的中间包容 量均为 45t 以上，其中最大的中间包容量为 70t。日本的中间包容量均在 60t 以上，最 大的中间包容量达 84t。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2） 促进夹杂物去除技术
增大中间包容量; 中间包内的控流装置; 中间包气体吹洗—吹氩技术; 中间包使用合适的覆盖剂;
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
3 ）相关技术的发展
中间包喂丝技术; 中间包加热技术; 连续测温技术;
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
中间包控流装置演变的历史可划分为 4 个时期： (1) 20 世纪 70 年代，开始在中间包内安置堰
坝，又称导流坝或下挡墙。横跨整个中间包宽度，从中 间包底部向上延伸至距钢液面之下一定距离，钢水从 其上流过。它具有以下的作用：
1）可以防止中间包短路流的形成，延长钢水在中间包内 的流动距离，增加钢水在中间包的停留时间。
2）可以将钢包注流的冲击限制在冲击区内，降低钢水的 水平流动速度。
3）使流过坝的钢水产生指向钢液表面的流动，缩短夹杂 物的上浮距离，有利于夹杂物上浮去除和顶渣捕获夹 杂物。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
堰，又称挡渣堰或上挡墙。横跨整个中间包宽度，从钢液面上部延 伸至距中间包底部一定距离，钢水可从其下方流过。其在中间包 的作用是：
1）可以控制钢包注流冲击区的大小，控制钢包注流对中间包钢水 的搅拌强度，促进夹杂物碰撞和粘结成大颗粒，以便使小颗粒夹 杂物聚合成大颗粒上浮去除。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
中间包容量对钢水清洁度的影响
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2.2 中间包采用堰和坝
中间包内采用堰(weir)和 坝(dam)作为控流装置是 最普遍的应用技术措施之 一，是最简便而有效的净 化钢液的方法。在中间包 中安置堰和坝，可以有效 改变钢液流向，延长钢水 停留时间，有利于夹杂物 的上浮。中间包采用典型 的堰、坝结构如图。
在中间包中，坝和堰常常是一起使用， 以获得理想的中 间包钢水的流动和冶金效果。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2.3 中间包采用导流隔墙及过滤器
导流隔墙(baffle)是一个在中间包将上下游完全隔开的 挡墙，并在上面设置若干个不同尺寸和倾角的导流孔 。钢液根据需要的方向流过导流孔，其通过导流隔墙 后的流速和方向由孔的大小和倾角决定。
导流隔墙的作用是，当钢水通过导流隔墙时，将中间包 的湍动流动限制在一定的范围内，可产生指向钢液表 面的流动，以促进夹杂物与顶渣接触的机会，有利于 去除夹杂。导流隔墙在中间包中可以起到堰坝组合相 同的或优于堰坝组合的作用。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
过滤器(filter)为带有微孔结构材料的隔墙，它横跨整个 中间包宽度，从钢液面上方一直延伸到中间包底部， 钢水从微孔流过。其作用有，在中间包的钢水中，直 径大于 50μm 的大颗粒夹杂物可以采取简便的净化 措施将它们与钢水分离从而使它们上浮排除。但直径 小于 50μm 的夹杂物因其上浮速度很小而难以去除 。过滤器就是用来捕捉这些小颗粒夹杂物，以净化钢 水。但过滤器因微孔容易堵塞，钢水通过过滤器的流 量小和成本高，在应用上受到限制。
中间包冶金发展概况
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟Βιβλιοθήκη 2020年4月14日星期二
1中间包冶金发展的概况 2中间包冶金技术 3中间包结构物理模拟方法 4中间包吹氩气体净化技术
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
1中间包冶金发展的概况
“中间包冶金” 概念是在 20 世纪 80 年代初期被提出来 的，中间包冶金是一项特殊的炉外精炼技术，是从钢 的熔炼和精炼到制成固态连铸坯这个生产流程中保证 获得优良钢质量的关键一环。在连铸过程中起到重要 的作用。随着高效连铸的推进，中间包冶金技术已经 成为高效连铸必不可少的重要技术。它对扩大连铸品 种﹑增大连铸比﹑提高铸机作业率﹑掌握浇铸过程的 中间包钢水温度的变化规律﹑优化生产作业﹑顺利进 行多炉连浇﹑改善钢坯质量等均起到重要作用。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2中间包冶金技术
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
1.长水口 Ar 封 2.密封盖 3.内衬耐火材料 4.挡墙和坝 5.过滤器 6.Ar 气吹洗装置 7.覆盖剂 8.钢包下渣监测系统 9.加热装置 10.塞棒吹氩
1 ）防止钢水再污染技术
钢包到中间包水口保护浇注; 防止钢包到中间包卷渣技术; 防止钢水与内衬耐火材料反应; 中间包加盖密封技术;
2）可以将随钢包注流进入中间包的炉渣挡在注流钢包注流冲击区 内，防止从钢包卷入到中间包的渣子流入到中间包水口侧，减少 钢水因钢包卷渣造成的二次污染。
3）可以将大包注流冲击引起的中间包钢水表面波动限制在堰的上 游，稳定堰的下游中间包钢水液面，有利于减少因表面卷渣、二 次氧化和机械冲刷所产生的夹杂量。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
和坝； (2) 20 世纪 80 年代，中间包开始使用导流隔
墙、过滤器； (3) 20 世纪 90 年代中期，中间包开始使用湍
流控制器； (4) 近年来，在中间包内开始研究和应用气幕隔
墙技术。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
为了有效地去除中间包钢水中的非金属夹杂物， 中间包内的钢水流动应具有以下的流动特征： 大的最小停留时间； 小的死区体积； 大的活塞流体积与死区体积之比和较大的活塞 流体积与混合流体积之比； 有指向表面的流动；
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
中间包的作用
减小钢水静压力，使中间包的注流稳定——稳流作用； 在两流以上的多流连铸机中，中间包起到分配器的作用——分流作
用； 在多炉连浇中，储存一定量的钢水，保证换包时不至于停浇——连
浇作用。 此外，中间包还是一个半连续的钢水精炼容器，具有以下的精炼功
能： 防止钢水二次氧化和吸气； 改善钢水流动状态，防止卷渣，促进钢水的夹杂物上浮； 钢水成分微调； 夹杂物形态控制； 精确控制钢水过热度。